2023年电大度混凝土结构设计原理形成性考核册答案.docx

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1、混凝土结构设计原理作业1、2、3、4参考答案5 .我国混凝土结构设计规范规定:对无明显流幅的钢筋，在构件承载力设计时，取极限抗拉强度的(C )作为条件屈服点。作业1A.75%B.80%说明：本次作业相应于文字教材1至3章，应按相应教学进度C. 8 5%完毕。D.70%一、选择题6.结构的功能规定不涉及(D )1.下列关于钢筋混凝土结构的说法错误的是(A ).A安全性A.钢筋混凝土结构自重大，有助于大跨度结构、高层建筑结构B合用性及抗震C耐久性B.取材较方便、承载力高、耐久性佳、整体性强D经济性C.施工需要大量模板、工序复杂、周期较长、受季节气候影7.结构上的作用可分为直接作用和间接作用两种，卜

2、列不属于间接响大作用的是(BD.耐火性优、可模性好、节约钢材、抗裂性差A地震2.我国混凝土结构设计规范规定：混凝土强度等级依据B风荷载(D )拟定。C地基不均匀沉降A.圆柱体抗压强度标准。B.轴心抗压强度标准值D温度变化C.棱柱体抗压强度标准值-I).立方体抗压强度标准值8. ( A )是结构按极限状态设计时采用的荷载基本代表值，是现3.混凝土的弹性系数反映了混凝土的弹塑性性质，定义行国家标准建筑结构荷载规范(GB 5000 9 -2 0 2 3)中对各(A )为弹性系数。类荷载规定的设计取值。A.弹性应变与总应变的比值A荷载标准值B.塑性应变与总应变的比值B组合值C.弹性应变与裁性应变的比值

3、C频遇值D.塑性应变与弹应变的比值D准永久值4.混凝土的变形模量等于(D)0二、判断题A.应力与弹性应变的比值1.通常所说的混凝土结构是指素混凝土结构，而不是指钢筋混凝土B.应力应变曲线原点切线的曲率结构。(X )C.应力应变曲线切线的斜率D.弹性系数与弹性模量之乘枳的。(X)A. (1. 5 0l. 80) xl O-3B. (0.20-0.40)x1 0 3(0.10-0 .15) X10-3C. ( 1 .00-1.8 0 )x1 O-3.条件相同的钢筋混凝土轴拉构件和预应力混凝土轴拉构件相 比较,(B )。A.后者的刚度低于前者B.后者的抗裂度比前者好C.前者与后者的抗裂度相同D.前者

4、与后者的刚度相同3 .下列各项预应力损失类型中，不属于后张法预庖力损失的姑 (C )。A.锚固回缩损失B.摩擦损失C.温差损失 D.应力松他损失.公路桥涵现浇梁、板的混凝土强度等级不应低于(A ), 当用HRB400、KL400级钢筋配筋时，不应低于(B )。 A.C20B. C25C3 0C. C1 5二、判断题1 .普通钢筋混凝土结构中采用高强度钢筋是不能充足发挥其 作用的，而采用高强混凝十.可以很好发挥其作用。( X).无粘结预应力混凝土结构通常与先张预应力工艺相结合。 (X )2 .后张法预应力混凝土构件，预应力是靠钢筋与混凝土之间的 粘结力来传递的。(X ).我国混凝土结构设计规范规

5、定，预应力混凝土构件的混凝土强度 等级不应低于C 30。对采用钢绞线、钢丝、热解决钢筋作预应力钢 筋的构件,特别是大跨度结构，混凝土强度等级不宜低于C40o (V )5 .张拉控制应力是指预应力钢筋在进行张拉时所控制达成的最大应 力值。(力.为保证钢筋与混凝土的粘结强度，防止放松预应力钢筋时出现 纵向劈裂裂缝，必须有一定的混凝土保护层厚度。(J )6 .我国公路桥规采用以概率论为基础的极限状态设计法，按分 项系数的设计表达式进行设计，对桥梁结构采用的设计基如期为50 年。( X).与房建规范不同，公路桥规在抗剪承载力计算中，其混 凝土和箍筋的抗剪能力匕,没有采用两项相加的方法,而是采用破 坏斜

6、截面内箍筋与混凝土的共同承载力。(V)1 0.公路桥规规定受压构件纵向钢筋面积不应小于构件截面面 积的 0.5%。( V ).我国公路桥规关于裂健宽度的计算与混凝土结构设冲规 范是相同的。(X )11 .我国公路桥规中指出裂缝宽度重要与受拉钢筋应力、钢 筋直径、受拉钢筋配筋率、钢筋表面形状、混凝土标号和保护层厚 度有关，而挠度的计算则根据给定的构件刚度用结构力学的方法计 算。(J)三、简答题I.与普通混凝土相比，预应力混凝土具有哪些优势和劣势？答:与普通混凝土相比,预应力混凝土具有优势是：1)构件的抗裂度和刚度提高；4.对先张法预应力构件,预应力是依靠钢筋端部的锚具来传递2)构件的耐久性增长;

7、3）自重减轻;4）节约材料。与普通混凝土相比,预应力混凝土具有劣势是：预应力混凝土施工需要专门的材料和设备、特殊的工艺、 造价较高。2 .简述有粘结预应力与无粘结侦应力的区别？答：有粘结预应力，是指沿预应力筋全长其周边均与混凝土 粘接、握裹在一起的预应力。先张预应力结构及预留孔道穿筋 压浆的后张预应力结构均屈此类。无粘结预应力，是指预应力筋伸缩、滑动自由，不与周边混 凝土粘接的预应力。无粘结预应力混凝土结构通常与后张预应 力工艺相结合。3 .列举三种建筑工程中常用的预应力锚具？答：螺丝端杆锚具、锦形锚具、锁头锚具、夹具式锚具。4 .预应力混凝土结构及构件所用的混凝土,需满足哪些规定？答：预应力

8、混凝土结构构件所用的混凝土，需满足下列规定：1）强度高。与普通钢筋混凝土不同，预应力混凝土必须采用 强度高的混凝土。由于强度高的混凝土对采用先张法的构件可 提高钢筋与混凝土之间的粘结力，对采用后张法的构件,可提高 锚固端的局部承压承载力。2）收缩、徐变小。以减少因收缩、徐变引起的预应力损失。3 ）快硬、早强。可尽早施加预应力，加快台座、铺具、夹 具的周转率,以利加快施工进度。5 .引起预应力损失的闪素有哪些？如何减少各项预应力损失？ 答:引起预应力损失的因素重要有锚固网缩损失、摩擦损失、温见教材P2 1 6-22 0.公路桥涵按承载力极限状态和正常使用极限状态进行结构设计, 在设计中应考虑哪三

9、种设计状况?分别需做哪种设计？答：公路桥涵按承载力极限状态和正常使用极限状态进行结构 设计，在设计中应考虑以下三种设计状况：I）持久状态。该状态需要作承载力极限状态和正常使用极限状 态设计。2 ）短行状态。该状态重要做承载力极限状态设计,必要时才作 正常使用极限状态设计。3）偶尔状态。该状态仅作承载力极限状态设计。四、计算题1.已知一矩形截面简支梁,截面尺寸力x=20 0mmx550mm,混 凝土强度等级为C2 5,纵向钢筋采用HRB3 3 5级，安全等级为 二级，梁跨中截面承受的最大弯矩设计值为M= 160 kN m若上述设计条件不能改变，试进行配筋计算。若由于施工质量因素，实测混凝土强度仅

10、达成C20,试问按 问所得钢筋面积的梁是否安全？Ld=H 5MPa , A” =280 MPa ,款=0.56 , /o =1 0假设 as =40 mm, 则有效高度%- 4O=55O-4O = 51Omw。（1）计算受压区高度x差损失、应力松弛损失、收缩徐变损失等。= 510-2xl.0xl60xlQ611.5x200(单位：mm)=162.2mm y 无% = 0.56x51() = 285.6/nm(2)计算钢筋数量=1332 Aiwn2=1332 Aiwn2力 11.5 x 200x162.27J=280(3)选择并布置钢筋选用3空5 (=1473/),钢筋布置如图所示。(4)验算配

11、筋率实际配筋率= 1.44%pmin=0.167%o2 .混凝土结构是以混凝上为市要材料,并根据需要配置钢筋、 预应力筋、型钢等，组成承力构件的结构。（V ）.我国混凝土规范规定：钢筋混凝土构件的混凝土强度 等级不应低于CIO。（ X ）3 .钢筋的伸长率越小,表白钢筋的塑性和变形能力越好。 （ X）.钢筋的疲劳破坏不屈于脆性破坏。（X ）4 .粘结和锚固是钢筋和混凝土形成整体、共同工作的基础。（J ）.只存在结构承载能力的极限状态，结构的正常使用不存在 极限状态。（X ）5 .殷来说,设计使用年限长，设计基如期也许短一些;设计使用 年限短，设计基如期也许长一些。（X ）.钢筋和混凝土的强度标

12、准值是钢筋混凝土结构按极限状态 设计时采用的材料强度基本代表值。（J ）1 0.荷载设计值等于荷载标准值乘以荷载分项系数.材料强度 设计值等于材料强度标准值乘以材料分项系数。（V ） 三、简答题1 .钢筋和混凝土这两种物理和力学性能不同的材料，之所以 可以有效地结合在一起而共同工作，其重要因素是什么？ 答：3.提醒答案:1）钢筋和混凝土之间良好的黏结力；2）接近的温度线膨胀系数；3）混凝土对钢筋的保护作用。2 .试分析素混凝土梁与钢筋混凝土梁在承载力和受力性能力 面的差异。答：提醒答案：素混凝土梁承载力很低，受拉区混凝土一开裂，裂缝迅速 发展，梁在瞬间骤然脆裂断开，变形发展不充足，属脆性破坏，

13、梁 中混凝土的抗压能力未能充足运用。钢筋混凝土梁承载力比素混凝土梁有很大提高，受拉区混凝 土开裂后，钢筋可以代替受拉区混凝土承受拉力，裂缝不会迅速发 展，直到钢筋应力达成屈服强度，随后荷载略有增长，致使受压区 混凝土被压碎。梁破坏前，其裂缝充足发展，变形明显增大，有明 显的破坏预兆，结构的受力特性得到明显改善。同时，混凝土的抗 压能力和钢筋的抗拉能力得到充足运用。3 .钢筋混凝土结构设计中选用钢筋的原则是什么？答：提醒答案：1）较高的强度和合适的屈强比；2）足够的羽性；3 ）可炸性；4）耐久性和耐火性5）与混凝土具有良好的黏结力。4 .什么是结构的极限状态?结构的极限状态分为几类，其含义是什么

14、?答：提醒答案：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计指定的某一功能规定，这个特定状态称为该功能的极限状态。结构的极限状态可分为承载能力极限状态和正常使用极限状 态两类。结构或构件达成最大承载能力、疲劳破坏或者达成不适于继续承载的变形时的状态，称为承载能力极限状态。结构或构件达成正常使用或耐久性能的某项规定限值的状态，称为正常使用极限状态。5 .什么是结构上的作用？结构上的作用分为哪两种？荷载属于哪种作用？答：提醒答案：答：结构上的作用是指施加在结构或构件上的力，以及引 起结构变形和产生内力的因素。结构上的作用又分为直接作用和间接作用。荷载属于直接作 用。6 .什么叫做作用效应？

15、什么叫做结构抗力？答：提醒答案：直接作用和间接作用施加在结构构件上，由此在结构内产生内力和变形，称为作用效应。结构抗力R是指整个结构或构件承受作用效应（即内力和 变形）的能力，如构件的承载力和刚度等。作业2说明:本次作业相应于文字教材4至5章,应按相应教学进度完 毕。一、选择题.受弯构件抗裂度计算的依据是适筋梁正截面（A ）的截 面受力状态。A.第I阶段末B.第n阶段末C.第HI阶段末.受弯构件正截面极限状态承载力计算的依据是适筋梁正截面（C）的截面受力状态。A.第I阶段末B.第I I阶段末C.第III阶段末发生.则这种梁称为（C ）。A.少筋梁-B.适筋梁C.平衡配筋梁。D.超筋梁4.双筋矩

16、形截面梁正截面承载力计算基本公式的第二个合用条件X 2 2。的物理意义是（C ）.A.防止出现超筋破坏B.防止出现少筋破坏C.保证受压钢筋屈服D.保证受拉钢筋屈服5.受弯构件斜截面承载力计算公式是以（D ）为依据的。A.斜拉破坏。川B.斜弯破坏C,斜压破坏。D.剪压破坏二、判断题.混凝土强度等级的选用须注意与钢筋强度的匹配，当采用HRB 335、HRB400钢筋时，为了保证必要的粘结力，混凝土强度等级 不应低于C25;当采用新HRB40 0钢筋时，混凝十.强度等级不应低于C 3 0 0 （ J）.一般现浇梁板常用的钢筋强度等级为HP B235、HRB335钢筋。（J ）.混凝土保护层应从受力纵

17、筋的内边沿起算。（X ）1 .钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算公式中考虑了受拉区混 凝土的抗拉强度。（X ）.钢筋混凝十.梁斜截面破坏的三种形式是斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏。（X）.钢筋混凝土无腹筋梁发生斜拉破坏时，梁的抗剪强度取决于混 凝土的抗拉强度,剪压破坏也基本取决于混凝土的抗拉强度,而发生 斜压破坏时,梁的抗剪强度取决于混凝土的抗压强度。（J ）3 .梁的破坏形式为受拉钢筋的屈服与受压区混凝土破坏同时2 .剪跨比不是影响集中荷载作用下无腹筋梁受剪承载力的重要因 素。（X ）.钢筋混凝土梁沿斜被面的破坏形态均属于脆性破坏。( J)三、简答题1 .钢筋混凝土受弯构件正截面的有效高度是指

18、什么？答：计算梁、板承载力时，由于混凝土开裂后，拉力完全由钢筋 承担,力偶力臂的形成只与受压混凝土边沿至受拉钢筋截面重 心的距离有关，这一距离称为截面有效高度。2 .根据配筋率不同，简述钢筋混凝土梁的三种破坏形式及其 破坏特点？答：1)适筋破坏：适筋梁的破坏特点是：受拉钢筋方面达 成屈服强度，通过一定的则性变形，受压区混凝土被压碎，属延 性破坏。2 )超筋破坏；超筋梁的破坏特点是：受拉钢筋屈服 前，受压区混凝上已先被压碎，致使结构破坏,属脆性破坏。3) 少筋破坏：少筋梁的破坏特点是：裂即坏，即混凝土 旦开 裂受拉钢筋立即屈服，形成临界斜裂缝，属脆性破坏。3.在受 弯构件正截面承载力计算中，幺的

19、含义及其在计算中的作用是 什么？答：是超筋梁和适筋梁的界线，表达当发生界线破坏即受 拉区钢筋屈服与受压区碎外边沿达成极限压应变同时发生时， 受压区高度与梁截面的有效高度之比。其作用是，在计算中，用来鉴定梁是否为超筋梁。4 .什么情况下采用双筋截面梁？答：对于给定截面弯矩当按单筋截面梁设计时，若给定弯矩设计位过大，截面设计不能满足适筋梁的合用条件()，且由于使用规定截面高度受到限制又不能增大，同时混凝.上强 度等级因条件限制不能再提高时，可采用双筋截面。即在截面的.有腹筋梁斜截面剪切破坏形态有哪几种？各在什么情况下产 生？答:受弯构件斜截面剪切破坏的重要形态有斜压、剪压和斜拉三种。当剪力相比弯矩

20、较大时，主压应力起主导作用易发生斜压破坏， 其特点是混凝土被斜向压坏，箍筋应力达不到屈服强度。当弯剪区弯矩相比剪力较大时，主拉应力起主导作用易发生斜拉 破坏，破坏时箍筋应力在混凝土开裂后急剧增长并被拉断，梁被斜向 拉裂成两部分，破坏过程快速忽然。剪压破坏时箍筋在混凝土开裂后一方面达成屈服.然后剪压区混 凝土被压坏,破坏时钢筋和混凝土的强度均有较充足运用。5 .影响有腹筋梁斜截面受剪承载力的重耍因素有哪些？答：配有腹筋的混凝土梁，其斜哉面受剪承载力的影响因素有剪跄 比、混凝土强度、纵向钢筋的销栓作用、箍筋的配筋率及其强度、 弯起钢筋的配置数量等。四、计算题1.已知钢筋混凝土矩形梁，类环境，其截面

21、尺寸bxh = 250mm x 600mm，承受弯矩设计位A/ =216kN m,采用C30混凝土和HRB335级钢筋。试配置截面钢筋。解：解：fy = 300N / mm2,fc=4.3N/nvn2, f, =1.43N/，w2 al = 0 = 0.550受压区配置纵向钢筋以补充混凝十.受压能力的局限性。% = 6(X) - 35 = 565 nvnx = o=/Jo(l- 1-43) = 565 x(1 1 V。J 她；VY Jgo = 0.550 x 565 = 310.751.0x14.3 x 250 x 5651.0x14.3 x 250 x 565)=119.6 若由于施工因素，

22、混凝土强度等级仅达成C20级，C20级混满足规定. fbx 1.0x14.3x250x119.6 -Ar = = 1425/加 360x152。mmfy300ajb 1x9.6x250f 1 430.45互=0.45 = 0.2145% A 0.2%,取30()= 1.0x9.6x250x228x(564-228=2.46 x 10s N ,mmPmin =0.2145%P=A =bh 250x6001425= 0.95% a 0.2145%若由于施工因素，混凝土强度等级仅达成C2o级，梁所能承受选配钢筋3合5 ( A = 1473nvn2)的弯矩设计值为2.46x 1(产N”初。3.一钢筋混

23、凝土矩形截而简支梁，处在一类环境，安全等级二级，混凝2.已知矩形截面梁Z?x = 250mmx6(X)mm，已配纵向受上强度等级为C25,梁的截面尺寸为拉钢筋4根22mm的HRB 4 00级钢筋，按下列条件计算此梁所能承受的弯矩设计值。bxh = 250mmx550mm，纵向钢筋采用HRB335级钢筋，箍筋采用H P B235级钢筋，均布荷栽在梁支座边沿产生的最大剪力设解:混凝土强度等级为C25： 若由于施工因素，混凝土强度等级仅达成C2 0级。查教材附录知:对于一类环境，可取梁的保护层厚度C = 25 mm, HRB400 级钢筋 fy = f y = 360N / 族/ , C25计值为2

24、 50 kN。正截面强度计算已配置402 5的纵筋，求所需的箍筋。解：(1)拟定计算参数fy = 3OO7V / mnr , fyv = 21 ON / mnv ,级混凝土 力=11.9N / mm2, As = 1520m/w2。人= 11.9N/w?2,工=1.27N/J,/VA 360x1520夕=1.0人,=儿,=h-as =55() 35 =515/wx =-=ajeb 1x11.9x250=184?加 2)验算截面尺寸= 2.06 2 0.6%,而 Y 3%,2 .已知某钢筋混凝土屋架下弦，截面尺寸 bxh = 200/77/?x 150m/n，承受的轴心拉力设计值 N = 234

25、ZN,混凝土强度等级C3O.钢筋为IIRB335。求截面 配筋。解:一方面，拟定计算参数，查教材附录知.H RB33 5钢筋.=300N/加。234000300=780/77/722选用4。1 6 ( A = 804?/)可以满足规定。作业4说明：本次作业相应于文字教材1()至11章.应按相应教学进度完毕。一、选择题1.混凝土极限拉应变约为(C ) A. ( 1 . 0 0-1.80)x|O-3B.(O.2 0 0.4 0) xl()3C. (0.100.15) x 1 0-3D. ( 1 .0 01. 50) x|0-32.钢筋HP B2 3 5、HRB33 5、HRB400 和 RRB4 0 0 屈服时，其应变约为(D )。